Eaton Kunde entwickelt Maschine zur Maskenherstellung als Reaktion auf die weltweite Covid-19 Pandemie
Bei diesem Projekt kam es auf Schnelligkeit an. Mit den Automatisierungs-Geräten und dem direkten Draht zu Eaton wurde aus einer Idee innerhalb kürzester Zeit ein neues Standbein für unser Unternehmen.“
Hintergrund
Nähen, Zuschneiden, Handhaben – alle textilen Fertigungsprozesse basieren auf diesen drei Technologien.
Die im münsterländischen Ochtrup ansässige Firma Beckmann Automation beherrscht diese drei Schlüsseltechnologien seit rund 30 Jahren, entwickelt und baut automatische Maschinen für die Herstellung von Matratzen sowie für die Band- und Autogurt-Herstellung. Das Unternehmen entwickelt und baut automatisierte Maschinen für die Herstellung von Matratzen, Gurten und Autositzgurten. Der Familienbetrieb mit seinen 25 festangestellten Mitarbeitern hat sich hier als Spezialist etabliert, zu den Stammkunden gehören die bekanntesten Matratzen- und Gurtband-Hersteller in der ganzen Welt, betreut von zurzeit 22 Service-Partnern weltweit.
Doch die Corona-Krise spürte auch Beckmann: „Im März 2020 schlossen wegen der Pandemie auch die ersten Matratzenhersteller“, erinnert sich Junior-Geschäftsführer Kevin Beckmann. „Bereits fertige Maschinen wurden nicht mehr abgenommen, einfach weil viele Kundenbetriebe stillstanden.“ So drohte auch bei Beckmann der Stillstand, das Unternehmen stand vor der Entscheidung, seine Mitarbeiter in die Kurzarbeit zu schicken. „Das wollte ich aber unter allen Umständen vermeiden – wir haben wirklich gute Mitarbeiter, Kurzarbeit wollte ich ihnen nicht aufbürden.“
Herausforderung
Bekannte Teilprozesse in kürzester Zeit neu zusammensetzen
Das gesamte Team von Beckmann setzte sich zusammen und überlegte gemeinsam, welche Alternativen sich boten. „Damals wurde das Thema der fehlenden Schutzmasken bereits in den Medien ausführlich diskutiert. Da lag es nahe, sich mit den dafür notwendigen Fertigungsprozessen mal genauer auseinanderzusetzen“, erinnert sich Kevin Beckmann. Schnell erkannten die Experten für Nähautomaten, dass die Prozesse bei der Maskenfertigung eigentlich die gleichen sind wie bei der Matratzenproduktion. Schnell erkannten die Experten für Nähautomaten, dass die Prozesse bei der Maskenfertigung eigentlich die gleichen sind wie bei der Matratzenproduktion. Die dafür benötigte Produktionsanlage, die bis zu 100 Masken pro Minute herstellen sollte, wurde kurzerhand selbst geplant und gebaut.
Lösung
XV300 und XN300 ermöglichen schnelle Adaption
Gut, dass Beckmann bereits umfassende Erfahrung mit dem modularen Aufbau von Maschinen hatte. Denn so mussten die einzelnen Teilprozesse nicht erst neu entwickelt werden, wie Kevin Beckmann erzählt: „Die Teilprozesse wie Ultraschall-Verschweißen, Bänder-Spenden, Prägen sind für uns nichts Neues – wir mussten sie nur anders zusammenfügen.“
Dabei spielen das Bedien- und Steuerungsgerät XV300 sowie das I/O-System XN300 von Eaton eine zentrale Rolle: Das HMI/PLC-Kombigerät steuert die gesamte Anlage, sammelt und verarbeitet die Informationen der verschiedenen Sensoren und gibt die Fahraufträge an die Servoregler der Schrittmotoren. Die leistungsstarke Embedded-Technologie der XV300 ermöglicht auch hohe Taktungen in den Teilprozessen der Anlagen von Beckmann. „Im Vergleich zu den früher von uns eingesetzten speziellen Schrittmotorsteuerungen, bei denen man bei einer Anpassung gefühlt das ganze Programm auseinandernehmen musste, können mit der XV300 und der Programmiersoftware XSOFT-Codesys Änderungen in der Steuerung schnell und unkompliziert realisiert werden“, so Kevin Beckmann.
An das Multitouch-Panel schließt Beckmann über CAN-Bus das ultrakompakte I/O-System XN300 an, dessen schnelle Backplane-Kommunikation Reaktionszeiten unterhalb 1 ms ermöglicht. Zudem reduziert die hohe Funktions- und Variantenvielfalt des I/O-Systems die Gerätekosten und ermöglicht eine Systemlösung auf kleinstem Raum.
Über das Software-Tool XN300-Assist kann das System schnell konfiguriert und in der Inbetriebnahme vorab geprüft werden. Zusätzlich erleichtert das Montagekonzept in Kombination mit der Push-in Anschlusstechnik die Verdrahtung und Inbetriebnahme. „Insgesamt werden zwei Servos angesteuert, Signale von mindestens 12 Eingängen verarbeitet und Befehle an 18 Ausgänge ausgegeben“, fasst Beckmann zusammen. „Mit der zukünftig integrierten Sicherheitstechnik werden es noch deutlich mehr.“
Mit dieser Steuerungstechnik konnte Beckmann schnell die verschiedenen Teilprozesse neu zusammenstellen, so dass dreilagige Masken vollautomatisch gefertigt werden. Dabei führt die Anlage in einem ersten Schritt Ober- und Untermaterial aus einem Standard-Vlies zusammen und legt dazwischen ein sogenanntes Melt-Blown-Vlies als Filter. Im nächsten Schritt wird das Untermaterial so gefaltet, dass das Filtermaterial sicher eingeschlossen wird, zudem wird ein Nasendraht eingeschossen. Der so entstehende flache Maskenbody wird per Ultraschall zusammengeschweißt und durchläuft anschließend eine Faltapparatur, die die für Mund-Nasen-Schutz-Masken charakteristischen drei Querfalten einbringt. In einem weiteren Ultraschall-Schweiß-Prozess werden die Falten fixiert und damit die Länge der Masken definiert. Am Ende des Prozesses vereinzelt ein Walzenschneidgerät die Masken, ein zugeschnittenes Band wird angeschweißt und die Masken werden in einer Stapel-Vorrichtung ausgegeben.
Ergebnis
Nicht nur die Masken verkaufen sich, auch die Maschinen
„Die Maschine konnte nach nur sechs Wochen in Betrieb genommen werden“, so Beckmann. „Mit ihr produzieren wir 20.000 Masken pro Schicht, in einer nächsten Ausbaustufe werden es 40.000 sein.“ Jede Maske ist zertifiziert und hat eine Sonderzulassung des Bundesinstituts für Arzneimittel und Medizinprodukte – die Masken können also in Krankenhäusern eingesetzt werden.
. Insgesamt rund 800.000 Masken hat Beckmann inzwischen produziert, zu einem Preis, der zumindest unter den aktuellen Bedingungen auch international wettbewerbsfähig ist. Und nicht nur das: „Wir haben zahlreiche Anfragen zu unserer neuen Maschine erhalten, aus der ganzen Welt“, berichtet Kevin Beckmann. Inzwischen wurden sieben Anlagen verkauft, wobei jede aufgrund des modularen Konzeptes und der flexiblen Automatisierungstechnik an individuelle Anforderungen der Kunden angepasst werden kann – so lassen sich zum Beispiel Stationen integrieren, mit denen sich ein eigenes Logo in die Masken einprägen lässt. „Eigentlich wollten wir ja nur mit den von uns produzierten Masken die verschlechterten Absatzchancen überbrücken. Das sich jetzt die Maschine für die Maskenfertigung selbst so gut verkauft, ist ein schöner Nebeneffekt“, freut sich Kevin Beckmann. Stand heute hat Beckmann es geschafft, trotz Corona den Gesamt-Umsatz im Vergleich zu sonst üblichen guten Jahren etwa gleich zu halten.
E-Mail senden
